A Barnett-hatást Samuel Jackson Barnett (1873 – 1956) amerikai fizikus fedezte fel 1915-ben.[1] Barnett, Owen Willans Richardson angol fizikus jóslata alapján jutott a felfedezésre.

Egy forgásban lévő nem-mágneses test mágnesezett lesz a forgás hatására. Erős forgásban levő, mágnesesen semleges test minden egyes dipólusa járulékos forgástengely körüli impulzushoz jut, körárama növekszik. Így további elemi mágneses momentumok keletkeznek, amelyek a forgás következtében azonos irányúak (a forgástengellyel párhuzamosak), és ezáltal külső mágneses teret eredményeznek. Ha egy mágnesesen semleges test ω szögsebességgel forog, akkor a mágnesezettség:

ahol

γ a giromágneses arány

χ, a mágneses szuszceptibilitás

Megjegyzés: a giromágneses arány egy atomos rendszer impulzusmomentumának aránya a mágneses momentumához. A giromágneses arány inverzét magnetomechanikai aránynak nevezik.

A mágnesezettség a spin tengelyével párhuzamos.

Az így keletkező mágnesezettség azonban nagyon gyenge, még ferromágneses anyagoknál is csak igen nagy fordulatszámokon mutatható ki. Ennél a kísérletnél a kialakuló mágneses tér irányából megállapították, hogy az atomi köráramok mozgó negatív töltések.

A Barnett-kísérlet megfordításában Einstein–de Haas-hatás (1915) tekerccsel körülvett vashengert mágneseznek a tekercsen átfolyó árammal. Ekkor a vas mágneses dipólusai többnyire[forrás?] a külső mágneses tér irányába állnak be, ami csak úgy lehetséges, ha az atomi dipólusok impulzusmomentumai a külső tér irányába mutatnak. Az impulzusmomentumok vektorösszege ekkor már nem nulla, és mérhető forgás figyelhető meg.

JegyzetekSzerkesztés

  1. Barnett, S. J. (1915. február 25.). „Magnetization by Rotation”. Physical Review, New York 6 (4), 239–270. o, Kiadó: AIP. (Hozzáférés ideje: 2010. október 9.)  

IrodalomSzerkesztés

További információkSzerkesztés